发明创造名称：易于清洁的表面及其制备方法
外观设计名称：
决定号：200481
决定日：2020-01-13
委内编号：1F249362
优先权日：2013-05-17
申请（专利）号：201480028448.2
申请日：2014-04-28
复审请求人：3M创新有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：马剑峰
合议组组长：孙思
参审员：王晓明
国际分类号：B05D3/12;B05D1/40
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求所限定的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别特征，但其他现有技术给出将该区别特征应用到最接近的现有技术以解决发明实际解决的技术问题的启示，这种启示会使本领域技术人员在面对所述技术问题时，有动机改进最接近的现有技术并获得发明要求保护的技术方案，则该发明是显而易见的，不具有突出的实质性特点。
全文：
本复审请求案涉及申请号为201480028448.2，名称为“易于清洁的表面及其制备方法”的发明专利申请（下称本申请）。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年1月10日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-2相对于对比文件1（CN102119203A，公开日：2011年7月6日)、对比文件2（CN101016615A，公开日：2007年8月15日）和公知常识（“模具制造工艺学”，方世杰，南京大学出版社，2011年11月第1版，第200-201页）、（“涂层技术原理及应用”，胡传炘，化学工业出版社，2000年9月第1版，第326页）的结合不具备创造性；结合对比文件3（CN102239222A，公开日：2011年11月9日)，评述权利要求3-11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为2017年10月9日提交的权利要求第1-11项，2015年11月16日本申请进入中国国家阶段时提交的原始国际申请文件中文译文的说明书第1-334段（即第1-34页）、说明书附图、摘要附图和说明书摘要。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种在基材上提供易于清洁的水膜涂层的方法，所述方法包括以下步骤：
a)使用磨料制品来研磨基材的表面的至少一部分，以提供具有在200纳米至600纳米的范围内的表面粗糙度Ra的经研磨的表面；
b)使可涂覆型组合物接触所述经研磨的表面的至少一部分，其中所述可涂覆型组合物基于固体重量计包含30％至95％的二氧化硅纳米粒子，并且其中所述二氧化硅纳米粒子具有30nm或更小的平均粒度，其中步骤a)和步骤b)同时进行；以及
c)至少部分地从所述可涂覆型组合物去除水，以在所述基材上提供所述易于清洁的水膜涂层。
2. 一种在基材上提供易于清洁的水膜涂层的方法，所述方法包括以下步骤：
a)使用磨料制品来研磨基材的表面的至少一部分，以提供具有在200纳米至600纳米的范围内的表面粗糙度Ra的经研磨的表面；
b)使可涂覆型组合物接触所述经研磨的表面的至少一部分，其中所述可涂覆型组合物基于固体重量计包含30％至95％的二氧化硅纳米粒子，并且其中所述二氧化硅纳米粒子具有30nm或更小的平均粒度，其中所述可涂覆型组合物能够通过将以下组分组合来制备：
i)包含二氧化硅纳米粒子的含水分散体，其中所述二氧化硅纳米粒子的含水分散体具有小于7.5的pH，并且其中所述二氧化硅纳米粒子具有30纳米或更小的平均粒径；
ii)烷氧基硅烷低聚物；和
iii)硅烷偶联剂；以及
c)至少部分地从所述可涂覆型组合物去除水，以在所述基材上提供所述易于清洁的水膜涂层。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述可涂覆型组合物还包含金属β-二酮络合剂。
4. 根据权利要求2所述的方法，其中所述可涂覆型组合物基于固体重量计还包含：
1％至55％的所述烷氧基硅烷低聚物；和
0.25％至35％的所述硅烷偶联剂。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述可涂覆型组合物基于固体重量计还包含：
0.1％至10％的所述金属β-二酮络合剂。
6. 根据权利要求2所述的方法，其中所述烷氧基硅烷低聚物由下式表示：
其中：
每个R1独立地为H或具有1至4个碳原子的烷基基团；
每个R2独立地为具有1至4个碳原子的烷基基团；
x为2至100的整数，包括端值在内；并且
y和z独立地为大于或等于0的整数；
其中x大于y z，并且其中x y z在2至100的范围内，包括端值在内。
7. 根据权利要求2所述的方法，其中所述硅烷偶联剂由下式表示：
[(Y)c-R3]d-Si-(OR4)b(R4)(4–b-d)
其中：
Y包括一价有机残基，所述一价有机残基包括环氧基团、酸性基团、羟基基团、巯基基团、具有1至18个碳原子的烷基基团、具 有6至14个碳原子的芳基基团、或能够自由基聚合的烯键式不饱和基团中的至少一者；
R3为共价键或者二价或三价烃桥接基团；
R4独立地为1至8个碳原子的烷基、芳基或芳烷基基团，所述基团任选地在可用位置上被氧原子、氮原子和/或硫原子取代；
b为1、2、或3；
c为1或2；并且
d为1或2，其中(b d)≤4。
8. 根据权利要求2所述的方法，其中所述二氧化硅纳米粒子具有20纳米或更小的平均粒径。
9. 根据权利要求2所述的方法，其中所述二氧化硅纳米粒子具有10纳米或更小的平均粒径。
10. 根据权利要求2所述的方法，其中所述可涂覆型组合物还包含水溶性有机溶剂。
11. 根据权利要求2至10中任一项所述的方法，其中所述可涂覆型组合物具有小于4的pH。”
驳回决定指出：权利要求1与对比文件1的区别在于，(1)权利要求1限定了机械粗糙化的方法，并限定了机械粗糙化的步骤与涂覆组合物的步骤同时进行；还限定了研磨表面的粗糙度；(2）权利要求1还限定了涂覆型组合物基于固体重量计包含30-95％的二氧化硅纳米粒子。对于区别(1)，对比文件2给出了在基材的至少一部分上将喷砂这一使用磨料制品来研磨基材表面的机械粗糙化工序与喷涂工序同时进行的技术启示；本领域技术人员通过有限的试验得到合适的表面粗糙度。对于区别(2)，本领域技术人员通过有限的试验就能得到合适的球形纳米粒子基于组合物的固体重量的百分比。因此权利要求1不具备创造性。基于相似理由，权利要求2不具备创造性。权利要求3-11的附加特征部分被对比文件1公开，部分被对比文件3公开。因而也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年4月19日向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了权利要求书全文的修改替换页（共3页11项），将权利要求1和权利要求2中的“30％至95％的二氧化硅纳米粒子”修改为“大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子”。 复审请求人认为：对比文件1提供了关于“大于50%至95%”的负面教导，本领域技术人员没有动机将球状二氧化硅粒子的含量增加到大于50%至95%如此之高的水平。
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，于2018年4月26日发出了复审请求受理通知书，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年4月24日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1的区别在于，(1)权利要求1限定了机械粗糙化的方法，并限定了机械粗糙化的步骤与涂覆组合物的步骤同时进行；还限定了研磨表面的粗糙度。(2)权利要求1限定了可涂覆型组合物基于固体重量计包含大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子。对于区别(1)，对比文件2给出了在基材的至少一部分上将喷砂这一使用磨料制品来研磨基材表面的机械粗糙化工序与喷涂工序同时进行的技术启示；在公知常识证据1(《模具制造工艺学》，方世杰主编，南京大学出版社，2011年11月，第1版，第200-201页)和证据2(《涂层技术原理及应用》，胡传炘等编著，化学工业出版社，2000年9月，第1版，第326页)基础上，本领域技术人员通过有限的试验得到合适的表面粗糙度。对于区别(2)，对比文件3公开了用于易清洁或自清洁表面，增强亲水性的二氧化硅涂层组合物中包含30重量％至95重量％（更优选50重量至75重量%）的所述二氧化硅纳米粒子。本领域技术人员有动机使用可涂覆型组合物基于固体重量计包含大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子。因此权利要求1不具有创造性。对于权利要求2，将组合物中球形二氧化硅配制成如pH小于7.5的含水分散体来作为涂层组分是本领域的常规选择。因此权利要求2不具有创造性。权利要求3-11的附加技术特征已被对比文件3公开，因此权利要求3-11也不具备创造性。针对复审请求人的意见陈述，合议组认为：本领域技术人员有动机将对比文件1和对比文件3相结合，即得到可涂覆型组合物基于固体重量计包含大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子。
复审请求人于2019年5月15日提交了意见陈述书，并提交了权利要求书全文的修改替换页（共3页11项），将权利要求1和权利要求2中的“基材”修改为“带有聚合物清漆的基材”。复审请求人认为：(1)对比文件1提供了关于“大于50%至95%”的负面教导，本领域技术人员没有动机将球状二氧化硅粒子的含量增加到大于50%至95%的水平。(2)带有聚合物清漆的基材带来了预料不到的技术效果。
合议组于2019年8月15日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1的区别在于，(1)权利要求1限定了机械粗糙化的方法，并限定了机械粗糙化的步骤与涂覆组合物的步骤同时进行；还限定了研磨表面的粗糙度。(2)权利要求1限定了可涂覆型组合物基于固体重量计包含大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子。(3)权利要求1限定了带有聚合物清漆的基材。对于区别(1)，对比文件2给出了在基材的至少一部分上将喷砂这一使用磨料制品来研磨基材表面的机械粗糙化工序与喷涂工序同时进行的技术启示；本领域技术人员通过有限的试验得到合适的表面粗糙度。对于区别(2)，对比文件3公开了用于易清洁或自清洁表面，增强亲水性的二氧化硅涂层组合物中包含30重量％至95重量％（更优选50重量至75重量%）的所述二氧化硅纳米粒子。本领域技术人员有动机选择对比文件3中的涂料组合物，并且可涂覆型组合物基于固体重量计包含大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子。对于区别(3)，带有聚合物清漆的基材是一种常见的需要改善清洁性的基材，如对比文件3公开了合适的基底包括涂清漆的表面。因此权利要求1不具有创造性。对于权利要求2，将组合物中球形二氧化硅配制成如pH小于7.5的含水分散体来作为涂层组分是本领域的常规选择。因此权利要求2不具有创造性。权利要求3-11的附加技术特征已被对比文件3公开，因此权利要求3-11也不具备创造性。针对复审请求人的意见陈述，合议组认为：对于第(1)点，本领域技术人员有动机选择对比文件3中的涂料组合物，并且可涂覆型组合物基于固体重量计包含大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子。基于对比文件3的涂料组合物，本领域技术人员不需要使用对比文件1中针状的二氧化硅涂层。对于第(2)点，带有聚合物清漆的基材是一种常见的需要改善清洁性的基材，如对比文件3公开了合适的基底包括涂清漆的表面。
复审请求人于2019年8月22日提交了意见陈述书，并提交了权利要求书全文的修改替换页（共1页5项），在权利要求1中加入“所述可涂覆型组合物不包含烷氧基硅烷低聚物或硅烷偶联剂中的至少一种”，删除权利要求2，并修改了权利要求8-11的引用关系。复审请求人认为：(1)本领域技术人员不会用对比文件3的球形二氧化硅纳米粒子取代对比文件1中的针状二氧化硅粒子，构建三维多孔网络。(2)本领域技术人员不会从对比文件3的涂料组合物中除去作为必要组分的烷氧基硅烷低聚物和硅烷偶联剂。新修改的权利要求书如下：
“1. 一种在基材上提供易于清洁的水膜涂层的方法，所述方法包括以下步骤：
a)使用磨料制品来研磨带有聚合物清漆的基材的表面的至少一部分，以提供具有在200纳米至600纳米的范围内的表面粗糙度Ra的经研磨的表面；
b)使可涂覆型组合物接触所述经研磨的表面的至少一部分，其中所述可涂覆型组合物基于固体重量计包含大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子，并且其中所述二氧化硅纳米粒子具有30nm或更小的平均粒度，其中步骤a)和步骤b)同时进行；以及
c)至少部分地从所述可涂覆型组合物去除水，以在所述基材上提供所述易于清洁的水膜涂层，
其中所述可涂覆型组合物不包含烷氧基硅烷低聚物或硅烷偶联剂中的至少一种。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述二氧化硅纳米粒子具有20纳米或更小的平均粒径。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述二氧化硅纳米粒子具有10纳米或更小的平均粒径。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述可涂覆型组合物还包含水溶性有机溶剂。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述可涂覆型组合物具有小于4的pH。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
1、关于审查文本
本决定所针对的审查文本为：2019年8月22日提交的权利要求第1-5项，2015年11月16日本申请进入中国国家阶段时提交的原始国际申请文件中文译文的说明书第1-334段（即第1-34页）、说明书附图、摘要附图和说明书摘要。
2、关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果一项权利要求所限定的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别特征，但其他现有技术给出将该区别特征应用到最接近的现有技术以解决发明实际解决的技术问题的启示，这种启示会使本领域技术人员在面对所述技术问题时，有动机改进最接近的现有技术并获得发明要求保护的技术方案，则该发明是显而易见的，不具有突出的实质性特点。
具体到本案，
(1)权利要求1要求保护一种在基材上提供易于清洁的水膜涂层的方法，对比文件1公开了一种用于增强亲水性/透射率的针状二氧化硅涂层，并具体公开了以下特征（参见权利要求1-21、说明书第[0025-0037]、[0053-0054]段）：一种为基底提供涂层的方法，所述方法包括：用涂层组合物涂布基底（对应于权利要求1中步骤b），所述涂层组合物包含：a)pH小于5的针状二氧化硅粒子的水性分散体，和b)pKa＜5的酸；以及干燥以提供二氧化硅粒子涂层（对应于权利要求1中步骤c，至少部分地从所述可涂覆型组合物去除水）；可对基底进行处理，如机械粗糙化，以改善基底与涂层之间的粘合力；组合物中的二氧化硅粒子为针状二氧化硅粒子在水中或在水性有机溶剂混合物中的分散体，所述针状二氧化硅粒子具有9-25nm的平均粒径以及40-500nm的长度；所述涂层组合物包含针状二氧化硅粒子和球形二氧化硅纳米粒子的混合物，所述球形纳米粒子具有100纳米或更小的平均粒径，如果需要，可以不会降低透射率值和/或防雾性能的量加入球形二氧化硅粒子，这些额外的二氧化硅粒子的平均原生粒度通常为100纳米或更小、优选为5纳米至100纳米、最优选为5纳米至50纳米（对应于权利要求1中可涂覆型组合物包含二氧化硅粒子，并且其中所述二氧化硅粒子具有30nm或更小的平均粒度），并且可使用量至多为针状二氧化硅粒子的等同重量，即针状粒子与球形纳米粒子的比率为≥1∶1；涂层组合物提供改善的清洁性并且提供坚硬的、耐研磨层以保护基底和下面的图形使其免受由诸如刮痕、研磨和溶剂之类的原因引起的损害。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1相比，区别在于：(1)权利要求1限定了机械粗糙化的方法，并限定了机械粗糙化的步骤与涂覆组合物的步骤同时进行；还限定了研磨表面的粗糙度。(2)权利要求1限定了可涂覆型组合物基于固体重量计包含大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子。(3)权利要求1限定了带有聚合物清漆的基材。基于上述区别，权利要求1实际解决的技术问题是如何形成附着良好的易于清洁的水膜涂层。
对于区别(1)，对比文件2公开了一种热喷涂方法，具体公开了以下特征（参见说明书第2页第13-23行）：机械夹持组合喷炬，喷砂枪3在前，炬1在后，同时进行工作，并保持喷砂枪3射流轴线向前进方向偏斜5-10度的角度，使高压风和砂子稍微斜向前进方向喷出，随着喷炬的向前移动，边喷砂边热喷涂，形成与基底金属件牢固结合的喷涂层。可见，对比文件2公开了在基材的至少一部分上将机械粗糙化的喷砂工序与涂层喷涂的工序同时进行，且其在对比文件2中的作用与其在权利要求1要求保护的技术方案中的作用相同，都是起到节约工序且获得附着良好的涂层，即对比文件2给出了在基材的至少一部分上将喷砂这一使用磨料制品来研磨基材表面的机械粗糙化工序与喷涂工序同时进行的技术启示；在本领域中，通过磨料研磨基材的方式来获得粗糙度Ra为400nm以下的光泽表面是本领域的常规技术手段（参见证据1），且根据不同的表面粗糙度能够获得相应不同的光泽度是本领域的公知常识（参见证据2），在此基础上，本领域技术人员能够根据实际光泽度的需要，通过有限的试验得到合适的表面粗糙度，且其技术效果是可以合理预期的。
对于区别(2)，首先，对比文件3公开了一种用于增强亲水性的二氧化硅涂层，具体公开了以下特征(参见说明书第[0013]-[0014]、[0018]、[0074]段)：涂料组合物包含：a)平均粒径为40纳米或更小的二氧化硅纳米粒子的水分散体，其pH小于7.5；b)烷氧基硅烷低聚物；c)硅烷偶联剂；和d)任选的金属β-二酮络合剂。一种为基底提供涂层的方法，其包括用涂料组合物涂布基底和使涂层干燥；涂层可提供易清洁或自清洁表面，通过轻微擦洗或无需擦洗便可使污染物在流动水的作用下从该表面去除。此组合物中所用的二氧化硅纳米粒子是亚微米粒度的二氧化硅纳米粒子在水性溶剂或水性有机溶剂混合物中的分散体，其平均粒径为40纳米或更小，优选为20纳米或更小，并且更优选为10纳米或更小。当涂料组合物涂布到基底上并干燥后，涂层优选包含约30重量％至95重量％(更优选约50重量％至75重量％)的二氧化硅纳米粒子、约1重量％至55重量％(更优选约25重量％至50重量％)的烷氧基硅烷低聚物和0.25重量％至35重量％的所述硅烷偶联剂；和0重量％至10重量％，优选1重量％至5重量％的所述金属β-二酮络合剂，和任选约0重量％至5重量％(更优选0重量％至约2重量％)的表面活性剂，以及最多约5重量％(优选0重量％至2重量％)的润湿剂。可见，对比文件3公开了用于易清洁或自清洁表面，增强亲水性的二氧化硅涂层组合物中包含30重量％至95重量％（更优选50重量至75重量%）的所述二氧化硅纳米粒子。由于对比文件1的二氧化硅涂层也是用于增强亲水性，改善清洁性表面，在此基础上，本领域技术人员有动机将对比文件1和对比文件3相结合，即选择对比文件3中的涂料组合物，并且可涂覆型组合物基于固体重量计包含大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子。其次，对比文件1还公开了（说明书第[0039]段）：诸如原硅酸四乙酯(TEOS)之类的四烷氧基偶联剂和诸如烷基聚硅酸盐(如聚(二乙氧基硅氧烷))之类的低聚物形式也可用于改善针状二氧化硅粒子间的粘结。可见，对比文件1明确了烷氧基硅烷低聚物和硅烷偶联剂的作用。因而本领域技术人员在选择对比文件3中的涂料组合物时，基于对二氧化硅纳米粒子是否进行粘结，而选择不包含烷氧基硅烷低聚物或硅烷偶联剂中的至少一种，是能够得到的，其产生的技术效果也是本领域技术人员能够预料到的。
对于区别(3)，在本领域中，带有聚合物清漆的基材，是一种常见的需要改善清洁性的基材，如对比文件3(说明书第[0060]段)公开了合适的基底包括涂清漆的表面。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2、对比文件3及本领域的公知常识得到权利要求1的技术方案是显而易见的，权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款规定的创造性。
(2)权利要求2-5对权利要求1作了进一步限定，对比文件3还公开了以下特征（参见权利要求8-9、11、13）：所述二氧化硅纳米粒子的平均粒径为20纳米或更小；所述二氧化硅纳米粒子的平均粒径为10纳米或更小；还包含小于20重量％ 的水溶性或水混溶性有机溶剂；涂料组合物的pH值小于4。可见权利要求2-5的附加技术特征已被对比文件3公开。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求2-5不具备突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款规定的创造性。
3、关于复审请求人的意见
对于复审请求人在答复复审通知书时所陈述的意见，合议组认为：
对于第(1)点，对比文件1公开了一种用于增强亲水性/透射率的针状二氧化硅涂层，涂层组合物提供改善的清洁性并且提供坚硬的、耐研磨层以保护基底和下面的图形使其免受由诸如刮痕、研磨和溶剂之类的原因引起的损害。而对比文件3公开的也是一种用于增强亲水性的二氧化硅涂层，并且也是用于易清洁或自清洁表面；可见对于均是增强亲水性，改善清洁性表面的二氧化硅涂层的对比文件1和对比文件3而言，本领域技术人员有动机将对比文件1和对比文件3相结合，即选择对比文件3中的涂料组合物，并且可涂覆型组合物基于固体重量计包含大于50％至95％的二氧化硅纳米粒子。因此，基于对比文件3的涂料组合物，本领域技术人员不需要使用对比文件1中针状的二氧化硅涂层。
对于第(2)点，首先，对比文件1公开了诸如原硅酸四乙酯(TEOS)之类的四烷氧基偶联剂和诸如烷基聚硅酸盐(如聚(二乙氧基硅氧烷))之类的低聚物形式也可用于改善针状二氧化硅粒子间的粘结。其次，本申请说明书中并未记载可涂覆型组合物不包含烷氧基硅烷低聚物或硅烷偶联剂中的至少一种的所产生技术效果。因而在明确了烷氧基硅烷低聚物和硅烷偶联剂作用的基础上，本领域技术人员在选择对比文件3中的涂料组合物时，基于对二氧化硅纳米粒子是否进行粘结，而选择不包含烷氧基硅烷低聚物或硅烷偶联剂中的至少一种，是能够得到的，其产生的技术效果也是本领域技术人员能够预料到的。
综上所述，复审请求人的意见陈述不具有说服力。
根据上述事实和理由，本案合议组作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年1月10日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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